Los astrónomos que usan el Telescopio Milimétrico Grande LMT, operado conjuntamente por la Universidad de Massachusetts Amherst y el Instituto Nacional de Astrofísica de México, Óptica y Electrónica, informan hoy en Astronomía de la naturaleza que han detectado la segunda galaxia polvorienta y formadora de estrellas más distante que se haya encontrado en el universo, nacida en los primeros mil millones de años después del Big Bang.
Es el objeto más antiguo detectado por el LMT, dice el astrofísico Min Yun en UMass Amherst, y en la actualidad solo hay otro objeto, un poco más antiguo y más distante como este conocido.
"El Big Bang ocurrió hace 13.7 mil millones de años, y ahora estamos viendo esta galaxia desde hace 12.8 mil millones de años, por lo que se formó dentro de los primeros mil millones de años después del Big Bang", señala. "Al ver un objeto dentro dellos primeros mil millones de años son notables porque el universo estaba completamente ionizado, es decir, hacía demasiado calor y era demasiado uniforme para formar algo durante los primeros 400 millones de años. Entonces, nuestra mejor suposición es que las primeras estrellas y galaxias y agujeros negros se formaron dentro delprimeros quinientos mil millones de años. Este nuevo objeto está muy cerca de ser una de las primeras galaxias en formarse ".
Él agrega, "Este resultado no es una sorpresa, porque para eso fue construido el LMT, pero estamos muy emocionados. Estos objetos de alto desplazamiento al rojo y muy distantes son una clase de bestias míticas en astrofísica. Siempre supimos allíhubo algunos que son enormemente grandes y brillantes, pero son invisibles en el espectro de luz visible porque están muy oscurecidos por las gruesas nubes de polvo que rodean a sus estrellas jóvenes. Paradójicamente, las galaxias formadoras de estrellas más prolíficas y, por lo tanto, las más luminosas sontambién el más difícil de estudiar usando telescopios ópticos tradicionales como el telescopio espacial Hubble porque también son los más oscurecidos por el polvo ".
"Determinar el desplazamiento al rojo extremadamente alto de este objeto con ondas milimétricas es un resultado destacado del LMT, que puede ver a través del polvo en las longitudes de onda de radio y milímetro", señala. "Su capacidad para estudiar estos objetos muy distanteses una de sus habilidades más destacadas, casi única en el mundo ".
Los astrónomos detectaron por primera vez el nuevo objeto utilizando el telescopio espacial Herschel, pero para objetos tan distantes, ese instrumento solo puede tomar "imágenes muy borrosas que casi no arrojan información", señala Yun. Entonces los astrónomos de Herschel pasaron su información a LMTel director David Hughes, sabiendo que el nuevo instrumento en México es el mejor del mundo para confirmarlo. El estudiante graduado de Hughes en ese momento, Jorge Zavala, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Texas, es el primer autor del nuevo artículo..
El LMT, ubicado en la cima de un volcán extinto de 15,000 pies en el estado central de Puebla en México, comenzó a recolectar su primera luz en 2011 como un radiotelescopio de 32 metros de longitud de onda milimétrica. Desde entonces se ha construido en su totalidad50 metros 164 pies de diámetro y cuando esté en pleno funcionamiento este invierno, será el instrumento de apertura única más grande y sensible de su tipo en el mundo. Se espera que esté a la vanguardia de los nuevos descubrimientos sobre los más antiguos, másobjetos distantes en el universo.
Yun, uno de los expertos mundiales en el análisis de datos de tales objetos, explica: "La forma en que podemos decir que este objeto es muy distante es midiendo su desplazamiento al rojo, que es una medida de la velocidad de expansión del universo. Los objetos más distantes tienen undesplazamiento al rojo más grande. Para medir el desplazamiento al rojo, utiliza una línea espectral de átomos o moléculas, cada una de las cuales tiene una firma o huella digital reconocible y discreta. Históricamente medimos esto en luz visible, pero porque no puede ver estos objetos polvorientos muy viejos y distantes conluz visible tienes que hacer otra cosa "
señala en la longitud de onda milimétrica, una de las líneas espectrales más comunes y fáciles de detectar es la del monóxido de carbono CO, que el LMT fue diseñado para rastrear, señala. Para la confirmación independiente del gran desplazamiento al rojo que observaron, Zavala,Yun y sus colegas solicitaron la ayuda de astrónomos del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica para realizar observaciones adicionales utilizando el telescopio Smithsonian Submillimeter Array en Mauna Kea, Hawai. Esa triangulación permitió a los investigadores crear una imagen más detallada del nuevo objeto, referidocomo G09 83808, y para confirmar su desplazamiento al rojo con una línea de emisión de carbono.
Además, dice Yun, en este estudio entró en juego un fenómeno llamado lente gravitacional, que magnifica la luz que pasa cerca de objetos masivos según lo predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein. Una enorme galaxia entre observadores en la Tierra y el objeto G09 83808 actuó como unLupa gigante y lo hizo ver unas 10 veces más brillante y más cerca de lo que es, señala.
Con el LMT entrando completamente en línea en los próximos meses, Yun dice que su mayor resolución y mayor sensibilidad significa "podemos encontrar cosas realmente muy débiles. Están esencialmente en el límite del universo, por lo que la resolución más alta esimportante porque con una resolución pobre, todo se ve mezclado y no se pueden distinguir objetos muy pequeños y débiles pero extremadamente interesantes como esta galaxia ".
"Ahora, podría ser que hay un montón de ellos por ahí y no hemos podido verlos, pero con el LMT tenemos el poder de verlos. Tal vez comenzarán a aparecer".agrega: "Estamos en el campo del descubrimiento. Cada vez que reduzco uno de estos conjuntos de datos, estoy lleno de anticipación. Siempre espero que estas cosas salgan a la luz. Tienes que ser un optimista desesperado para hacer estotipo de trabajo, y esta vez valió la pena "
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Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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